高产广适小麦新品种鲁原502及其育种策略

来源 :山东农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuyedie222
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  摘要:鲁原502是以航天突变系“9940168”为母本、济麦19为父本有性杂交,并经系谱选育而成的高产、稳产、抗病、广适型小麦新品种,成穗稳定在600万/hm2以上,穗粒数37粒以上,千粒重稳定在42 g以上,产量构成三因素合理。资源创新、穿梭育种和稳定品系多点鉴定是高产广适性小麦新品种选育的有效方法。
  关键词:小麦;鲁原502;育种策略
  中图分类号:S512.103.2文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)04-0032-03
  鲁原502是由山东省农业科学院原子能农业应用研究所和中国农业科学院作物科学研究所以航天突变系“9940168”为母本、济麦19为父本有性杂交,并采用系谱法选育而成。该品种2007~2012年在山东省和国家的各级试验中表现突出,增产幅度较大。2007~2011年参加并完成了黄淮北片冬小麦水地组区域试验和生产试验,2011年通过国家审定(国审麦2011016)。2008~2012年完成山东省小麦区域试验,2012年通过山东省农作物品种审定委员会审定(鲁农审2012048号)。鲁原502不仅高产稳产,而且耐热,抗倒伏,是高产(超高产)育种上的一个新突破。
  1品种表现
  11特征特性
  111生物学特征特性鲁原502属半冬性中晚熟品种,较济麦22早熟1天。幼苗半匍匐,长势壮,抗寒性较好。分蘖力强,成穗数中等,高肥水地块公顷穗数可达750万以上。株高76~80 cm,株型偏散,茎秆粗壮,抗倒性好,茎秆蜡质较多。旗叶宽大,上冲。穗较长,小穗排列稀,穗层深厚。后期较耐热,落黄中等。长方型穗,长芒,白壳,白粒,籽粒角质率高,籽粒长,较饱满。2008~2009年度区试平均成穗6225万/hm2,穗粒数355粒,千粒重438 g。2009~2010年度区试平均成穗5640万/hm2,穗粒数38粒,千粒重435 g。
  112品质特性2009年区试混合样品质分析结果:硬度指数672,容重7940 g/L,蛋白质含量(干基)1314%,湿面筋299%,沉淀指数285 ml,吸水率629%,稳定时间50 min,拉伸面积350 cm2,延伸性106 mm,最大抗延阻力236 EU.。2010年区试混合样品质分析结果:容重774 g/L,蛋白质含量(干基)1301%,湿面筋281%,沉淀指数270 ml,吸水率596%,稳定时间42 min,拉伸面积50 cm2,延伸性119 mm,最大抗延阻力296 EU.。
  经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨) 测试,馒头总评分为80分,面条总评分为82分,适合加工馒头和面条。
  113抗病性田间和实验室接种鉴定结果表明,鲁原502中抗条锈病和纹枯病,中感白粉和叶锈病。在赤霉病发生较重的2012年,鲁原502表现出较强的耐病性,田间发病率低。
  12产量表现
  国家区试产量结果:2008~2009年度国家黄淮北片区试,平均产量8 3805 kg/hm2,比对照石4185增产971%,增产极显著;2009~2010年度续试,平均产量8 0565 kg/hm2,比对照石4185增产1061%,增产极显著;两年汇总,平均产量8 2185 kg/hm2,平均比对照石4185增产1016%,增产点率100%。2009~2010年度生产试验,平均产量7 8600 kg/hm2,比对照石4185增产923%,增产点率100%。
  山东省区域试验产量表现:2009~2011年两年度区域试验平均产量8 6301 kg/hm2,比对照济麦22增产50%,增产极显著。
  高产示范:2011年6月,在兖州市经专家实打鲁原502产量为11 7528 kg/hm2,另有4处产量超过10 5000 kg/hm2。
  2选育策略
  21背景与育种目标
  小麦是世界上种植最广的粮食作物,约占谷类作物种植总面积的1/3,总产量居各种粮食作物之首。全世界约35%的人口以小麦为主要粮食。中国小麦种植面积和总产量仅次于水稻居第二位,北方则居首位,常年种植面积在3 000×104 hm2左右,占全国耕地面积的30%,粮食作物的25%[1]。我国人多地少,小麦总产的提高主要依靠提高单产来实现,因此我国小麦生产必须重视单产提高和品种的广适性[2]。据此我们确定选育高产稳产广适的小麦新品种为育种目标,并围绕该目标加强育种工作。
  22选育思路
  综合运用核诱变育种、航天育种[3]、生理学、生物化学和遗传育种学的新技术、新方法选育高产稳产抗病广适的小麦新品种。首先构建一个高产群体,努力挖掘结构基因和功能基因的高产性能,不断提升穗、粒(每穗粒数)、重(千粒重)产量三要素基因型总效应值。二是以扩源增库畅流为主导思想,结合产量因素选择来增加生物产量和经济产量。三是在亲本选配和杂种后代选育过程中把个体和群体的繁茂性和收获指数作为重点性状,强化选择。四是选育的品种既能抵抗冬季寒冷,又能抵抗早春倒春寒。五是选育的品种既高产又高抗倒伏,满足机收要求。
  23亲本选用和杂交组配
  根据亲本材料的生长发育特点,利用双亲各生长发育阶段的优势互补,通过杂交育种把不同时期的优势结合在一起,提高杂种后代各发育阶段的光合作用效率,充分利用光热资源,达到提高生物学产量和收获指数的目的。
  在现代育种中,可供育种者直接利用的种质资源越来越少,有一些种质资源必须通过高新技术去创制,才能满足生产可持续发展的需求。鲁原502小麦新品种的选育经过两个步骤完成。首先利用卫星搭载91102小麦干种子以求突变,再对搭载后的干种子历经4年种植和选择创制出抗病丰产的中间亲本“9940168”。后以其为母本,以高产稳产广适性小麦品种济麦19为父本进行有性杂交。
  24杂种后代的选拔
  在选种圃和株系鉴定圃中,坚持以下原则进行杂种后代的选拔:选择半冬性、分蘖力中等、成穗率高、群体自动调节能力强、穗大粒多的单株个体或株系;选择株型紧凑、耐密性好、穗容量大、单位面积穗数多的单株个体或株系;选择植株下部叶片小、上部短宽斜举、下部通风透光良好、上部叶片受光面积大的单株个体或株系;选择株高80 cm左右、高抗倒伏的小麦单株个体或株系。鲁原502选育过程中,生长发育前期特别重视繁茂性的选择,后期重视叶功能和抗病性的选择。
  3体会
  小麦产量构成三因子在每个生态环境中都有一个理想的平衡,这种平衡取决于当地的日照长度和光热资源,并受水肥供应的影响。我国北方冬小麦生育进程有一长两短的特点,即分蘖期长,穗粒形成期短,灌浆期短。种植多穗型小麦品种可以扬长避短,非常适合这一麦区的生态条件,故多年来该地区大面积推广的品种多属这一类型。黄淮麦区小麦高产品种应具备如下特征特性:半冬性,耐寒,分蘖力中等,成穗率高;株高80 cm左右,株型紧凑,耐密性好;株型清秀,下部叶片较窄,上部叶片较短且挺举,田间透光好,光合生产率高,秆韧抗倒伏能力强。
  山东省小麦品种的产量潜力仍在继续增长,主要源于穗粒数和收获指数的提高。通过增加穗粒数和改良株型、增强抗倒伏能力及提高收获指数是山东省今后育种的主要方向。产量三要素穗、粒(每穗粒数)、重(千粒重)协调发展,以穗数600万/hm2、每穗40粒左右、千粒重40 g以上为宜。总体来说,通过常规选择和新技术来改良小麦生理性状是未来研究的重点。
  参考文献:
  [1]王琳清,陈秀兰,柳学余主编 小麦突变育种学[M] 北京:中国农业科学技术出版社,2004,12
  [2]赵振东,宋建民,刘建军,等 关于小麦育种若干问题的探讨[J] 山东农业科学,2003,4:7-11
  [3]刘录祥,郭会君,赵林姝,等 我国作物航天育种20年的基本成就与展望[J] 核农学报,2007,21(6):589-592
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